Начнем с того, что стены являются главной структурной частью здания и представляют собой вертикальные ограждения, отделяющие помещение от внешней среды или от другого помещения. В зависимости от восприятия нагрузок стены подразделяются на несущие, самонесущие и ненесущие. Несущая стена дома призвана принимать на себя нагрузку, идущую от других конструктивных частей здания – перекрытий и крыш, и передавать ее вместе с собственным весом фундаменту. Самонесущие стены несут только свой вес, опираясь при этом на фундамент строения, а ненесущие стены представляют собой перегородки, которые несут свой вес, но при этом опираться могут на самые различные элементы строения.

В современном строительстве различают два вида несущих стен: внутренние и внешние. По толщине внутренние несущие стены меньше внешних. Кроме того, меньшего размера делается и фундамент под внутренние несущие стены.

Основная функция, которую выполняют внутренние стены – удерживание нагрузки от конструкции, а также внутренней массы (мебели, людей, оборудования) и нагрузки от внешнего воздействия (ветра, снега). При этом внутренние стены еще и связывают между собой несущие наружные стены. В связи со спецификой своего размещения несущие внутренние стены не участвуют в процессе теплообмена. Внешние стены или фасадные, являются визитной карточкой дома. Их основная функция – изоляция здания от внешних факторов: холода, ветра и осадков. Фасады могут иметь проемы в несущих стенах в виде окон и дверей. При этом проемы под окна изготавливаются отдельно для каждого этажа в один ряд. Часть стены между проемами в этом случае называется простенком. Во внутренних стенах проем в несущей стене под окна отсутствует, может лишь быть дверной проем в несущей стене. Кроме того, есть несущие стены, которые не имеют никаких проемов. Их называют глухими.

Несущие стены в составе остова

Следует отметить, что несущие стены входят в состав несущего остова, который представляет собой единую систему конструктивных элементов: стены, колонны, фундаменты, балки и перекрытия дома . Эта система обеспечивает прочность, жесткость и устойчивость строения. Прочность несущего остова – это его способность сопротивляться воздействию действующих на него различных нагрузок, не разрушаясь и не получая критических прогибов и деформаций. Жесткость остова - способность не менять форму под действием таких нагрузок, а устойчивость – это сопротивляемость опрокидыванию или сдвигу. Каждая конструкция остова выполняет свою отдельную функцию, иногда даже не одну, но все они взаимосвязаны и работают как единый «скелет» дома.

В зависимости от различных факторов применяют различные виды остовов. Необходимо учитывать назначение помещений и дома в целом. То есть, если предполагается строить дом со свободной планировкой, лучше использовать каркасный остов. Для стандартного коттеджа с заранее спроектированными комнатами больше подойдет бескаркасный остов с разграничением стен. Кроме того, нужно учитывать и архитектурные особенности будущего здания. Так, дом в стиле «хай тек» лучше и легче выполнить в каркасном несущем остове, а в «русском стиле» – в бескаркасном. Выбор того или иного типа остова также влияет и на экономический аспект. Поэтому при проектировании нужно рассчитать стоимость и сроки строительства с разными видами остовов. Также выбор зависит и от того, какие материалы планируется использовать при строительстве. Например, если дом спроектирован с бескаркасным несущим остовом, то построить стены из пеноблока без дополнительных конструктивных решений (монолитных поясов, армированных сеток) невозможно.

Самый распространенный вид несущих остовов в коттеджном строительстве – бескаркасный. Также применяют каркасный и комбинированный. Но мы остановимся на бескаркасном, так как при его использовании основную функцию выполняют именно несущие стены.

Этот тип остова считается самым простым в строительстве частных домов. В данном случае несущий остов образуется из массивных продольных и поперечных стен, связанных с фундаментом, перекрытий (балочные или плитные), уложенных на стены, лестниц (они придают жесткость остову по вертикали и горизонтали). Можно сказать, что в этом варианте несущий остов будет представлен в виде жесткой и устойчивой коробки, состоящей из связанных стен и перекрытий. Нижняя часть стен обычно более массивна, чем стены верхних этажей, из-за того что она должна воспринимать вес вышележащих перекрытий и стен. К примеру, цокольный этаж коттеджа может быть выполнен из керамического кирпича толщиной 510 мм, а второй этаж может иметь более тонкие стены – в 380 мм. Таким образом, стены должны играть роль несущей конструкции и теплоизолирующей, ограждающей.

При использовании бескаркасного остова стены могут быть выполнены из кирпича, железобетонных блоков, блоков из легких бетонов, камня, дерева и так далее. Толщина несущих стен в зависимости от материала может быть от 250 мм до 700 мм. Толщина ненесущих стен и перегородок – от 100 мм. Плиты перекрытия обычно делают сборными или монолитными, толщиной от 150 мм.

Бескаркасный несущий остов может быть трех видов: с продольными несущими стенами, поперечными, либо и с теми, и с другими одновременно.

В первом случае основой остова выступают несущие стены, которые располагаются вдоль длинной стороны дома, перекрытия укладываются поперек дома, то есть перпендикулярно стенам. Устойчивость и жесткость таких зданий обеспечивается за счет лестничных маршей, торцевых и поперечных стен, перекрытия выполняют роль жесткой горизонтальной диафрагмы. Шаг продольных стен в таких домах обычно равен длине плиты перекрытия (4,2 м; 5,4 м; 6 м). Такой тип остова применяют в домах, имеющих вытянутую форму.

При использовании поперечных несущих стен, они располагаются вдоль меньшей стороны дома, и перекрытия укладываются на них. Стены вдоль длинной стороны дома можно делать ненесущими или самонесущими, но при этом они должны быть теплоизолирующими. Остов с поперечными несущими стенами обладает по сравнению с несущим остовом с продольными несущими стенами большей поперечной жесткостью и устойчивостью. Минус такой системы в том, что невозможно варьировать ширину жилых помещений, которая окончательно будет ограничена поперечными несущими стенами.

В строительстве и с продольными, и с поперечными несущими стенами остов представляет собой комбинацию из этих несущих стен. В этом случае перекрытия укладываются и в продольном, и в поперечном направлениях. Такие схемы применимы для коттеджей, в которых архитектурную форму тяжело решить при помощи только продольных или только поперечных несущих стен. То есть, когда коттедж имеет необычную форму в плане и сложно решить пространство исключительно продольными или поперечными стенами. Жесткость и устойчивость несущего остова в таких домах обеспечиваются за счет взаимосвязи стен и перекрытий, лестничных маршей, выполненных из монолитного железобетона или металла и жестко связанных с несущими элементами остова.

Виды стен по роду материала

Как уже говорилось выше, стены могут быть выполнены из различных материалов. При этом выбор стенового материала зависит от финансовых возможностей заказчика и от проекта здания. Рассмотрим их подробнее.

Дерево

Дерево является традиционным материалом для стен малоэтажных зданий, из этого материала дома не строят выше двух этажей. Самыми комфортными по санитарно-гигиеническим требованиям являются брусчатые и рубленые стены из хвойных пород дерева. В качестве их недостатков стоит отметить осадочную деформацию в первые 1,5–2 года и невысокую огнестойкость.

Каркасные стены оправданы при наличии пиломатериалов и эффективных утеплителей. При этом каркасные стены не требуют массивных фундаментов, и, в отличие от рубленных, не дают постпостроечных деформаций. Огнестойкость и капитальность каркасных стен можно повысить, если облицовать их кирпичом. Чтобы деревянные стены служили долго, необходимо позаботиться и о качестве материала. Его уровень можно определить ударом обуха топора – чистый и ясный звук свидетельствует о хорошем качестве. По конструкции деревянные стены отапливаемых зданий подразделяют на рубленые из бревен или брусьев, каркасные, щитовые и каркасно-щитовые.

Рубленные бревенчатые стены представляют собой конструкцию из бревен, уложенных друг на друга горизонтальными рядами и связанных в углах врубками. Такие стены отличаются высокой прочностью и хорошими теплозащитными качествами, а также долговечностью при благоприятных условиях эксплуатации. Недостатком является тот факт, что обработка бревен и возведение стен – это трудоемкий процесс, требующий большого расхода древесины.

Брусчатые стены возводят из горизонтально уложенных брусьев. Их применение исключает ручную обработку бревен, рубку сопряжений углов, примыканий стен и дает возможность перейти к механизированной заготовке элементов стены. Эффективно защитить брусчатые стены от атмосферных воздействий можно с помощью обшивки досками или облицовки кирпичом. Это защитит стены от влаги, увеличит теплозащиту, уменьшит воздействие ветра. Кроме того, при кирпичной облицовке увеличивается огнестойкость.

Бревенчатые и брусчатые стены рекомендуется обшивать или облицовывать не ранее, чем через 1–1,5 года после возведения, после их полной осадки. Каркасные стены требуют меньшего количества древесины, чем бревенчатые или брусчатые стены, являются менее трудоемкими, следовательно, более экономичными. Основа каркасных стен представляет собой несущий деревянный каркас, обшитый с двух сторон листовыми или погонажными материалами. Каркасные стены, ввиду своей легкости, практически не подвержены усадке и это позволяет обшивать или облицовывать их сразу после постройки. Каркасные стены необходимо защищать от атмосферной влаги, выполняя внешнюю облицовку с перекрываемыми вертикальными и горизонтальными стыками и устраивая с выступающих элементов стен сливы. Защиту от водяных паров обеспечивают, устраивая пароизоляцию из синтетической пленки, пергамина или используя другие виды пароизоляции, укладывая их между внутренней обшивкой и утеплителем.

Помимо каркасных выделяют щитовые стены. Их отличие заключается в том, что основные их структурные части состоят из укрупненных элементов щитов, изготовленных, как правило, на заводе. Процесс возведения щитовых домов сводится к монтажу на месте постройки и отделочным работам. Это снижает трудоемкость работы. В щитовых деревянных домах основой стен является нижняя обвязка из деревянных антисептированных брусьев, укладываемых по цоколю здания и прикрепляемых к нему с помощью анкерных болтов. На обвязку устанавливают стеновые щиты. Сверху стеновые щиты скрепляют укладываемой на них верхней обвязкой, на которую опирается чердачное перекрытие. Стеновые щиты изготовляют внутренние и наружные, которые, в свою очередь, подразделяются на глухие, оконные и дверные. Высота щитов равна высоте этажа. Щиты состоят из брусчатой обвязки и обшивки, внутренней и наружной, между которой помещен утеплитель. При устройстве цокольного и карнизного узлов необходимо принять меры по защите их от промерзания путем устройства утепленного цоколя и утепленного фризового пояса у карниза, а также от увлажнения парообразной влагой внутреннего воздуха, устраивая с этой целью пароизоляцию. Под цокольным перекрытием подполье утепленным не делают. Подполье должно быть холодным и хорошо проветриваемым, а конструкция перекрытия над подпольем и особенно цокольного узла должна иметь надежное утепление и пароизоляцию, уложенную сверху под конструкцией чистого пола. Для защиты от промерзания на уровне перекрытия снаружи устраивают утепленный пояс.

Камень

По конструкции и способу возведения каменные стены подразделяются на кладки (из мелких или крупных камней), монолитные и крупнопанельные. Кладкой называют конструкцию, которую выполняют из отдельных камней, швы между которыми заполняют строительными растворами.

Для правильной работы конструкции стена из отдельных камней должна отвечать жестким требованиям. Во-первых, камни в стене должны располагаться горизонтальными рядами, то есть перпендикулярно основным действующим усилиям. Во-вторых, камни в рядах должны отделяться вертикальными швами - продольными и поперечными. Вертикальные швы в смежных по высоте рядах не должны совпадать. Такая раскладка камней носит название перевязки швов. Это обеспечивает совместную работу камней в стене и равномерное распределение нагрузки. Поперечная перевязка в уровне одного ряда устраивается при помощи камней, уложенных длинной стороной поперек стены (тычками), а продольная перевязка - при помощи камней, уложенных вдоль стены (ложками), в некоторых видах кладки - и тычками. Растворы для заполнения швов применяются известковые или сложные (цементно-известковые), а для цокольных и подвальных стен - цементные. Каменная кладка выполняется из мелких или крупных камней. Из мелких камней - преимущественно ручная кладка, из крупных - кладка индустриального производства с использованием различных механизмов и в первую очередь подъемных кранов. На сегодня популярность получают монолитные стены из бетона. Бетон укладывается в форму, образуемую опалубкой. Этот метод весьма индустриален, что определяется видами опалубки (скользящая, переставная, передвижная и т. п.).

Крупнопанельными называются стены, монтируемые из крупноразмерных плит-панелей заводского изготовления. Этот вид стен наиболее прогрессивен.

Кирпич

Напоследок рассмотрим один из самых распространенных в строительстве материалов – кирпич. Кирпичные стены выполняются из глиняного (красного) или силикатного кирпича. Широко применяется многодырчатый глиняный кирпич, толщина которого 138 мм при массе одного камня 4 кг. Силикатный кирпич экономичнее глиняного, так как все процессы его изготовления механизированы. В сухих условиях силикатный кирпич применяется для стен зданий наряду с обыкновенным глиняным. Не рекомендуется употреблять силикатный кирпич для кладки цокольной и подземной части зданий, так как в грунтовых водах, содержащих углекислоту, силикатный кирпич недолговечен.

По своей конструктивной взаимосвязи кирпичные стены делятся на сплошные (однородные) и облегченные (слоистые). Первые изготавливают из полнотелого, пустотелого или легкого (пористого) кирпича. Облегченные включают в себя по толщине, кроме кирпичных, слои из других, менее теплопроводных материалов. Сплошные стены из полнотелого глиняного или силикатного кирпича обладают большой прочностью, но одновременно и высокой теплопроводностью, то есть низкими теплозащитными качествами. Именно поэтому толщина таких стен назначается по теплотехническому расчету, однако в этом случае они обладают излишней прочностью. Сплошная кладка целесообразна для устройства цокольного и первого этажа зданий, а для верхних этажей многоэтажных зданий следует применять облегченную кладку.

В современном массовом строительстве применяют две системы кладки стен из кирпича: цепную и многорядную. В первом случае каждый ложковый ряд кладки чередуется с одним тычковым. Такую кладку часто называют двухрядной. При многорядной (ложковой) перевязке несколько ложковых рядов перекрываются одним тычковым. Такие кладки бывают шестирядные (из обычного кирпича) и пятирядные (из эффективного кирпича).

Важно помнить

Возведение стен – важный этап строительных работ, так как стены выполняют важные функции защиты от неблагоприятного воздействия внешней среды и теплоизоляции здания, а также определяют его внешний вид. Необходимо правильно учесть назначение помещений и в связи с этим спроектировать здание, грамотно подбирая материалы. И последнее, но не менее важное, – перейдя к строительству стен, помните о соблюдении нормативов огнестойкости, пожаробезопасности, чтобы дом стал действительно прочным, теплым и долговечным.

Наружные стены - наиболее сложная конструкция здания. Они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям (рис. 17.1). Несущие наружные стены воспринимают нагрузку от собственной массы и временные нагрузки от опертых на стены перекрытий и крыш, воздействия от ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмики и др. С внешней стороны наружные стены подвержены действию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, уличного шума, а с внутренней - воздействию теплового потока и потока водяного пара (рис. 17.1).

Выполняя функции наружного ограждения, основного конструктивного и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу капитальности здания, обеспечивать благоприятный температурно-влажностный режим ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять общетехническим требованиям индустриальности и минимальной материалоемкости, а также экономическим требованиям. При этом необходимы как экономия единовременных затрат при строительстве, так как наружные стены являются самой дорогой конструкцией (до 25% от стоимости конструкций здания), так и сокращение эксплуатационных затрат на отопление здания, поскольку основные тепло-потери идут через наружные стены и их элементы.

В наружных стенах обычно располагаются проемы бокового освещения помещений и проемы в открытые летние помещения балконов и лоджий, поэтому в комплекс конструкции стены включают створное светопрозрачное заполнение проемов и конструкции открытых помещений. Все эти элементы и их сопряжения со стенами также должны отвечать перечисленным выше требованиям. В стенах из сборных элементов в этот комплекс включают также стыки элементов наружных стен между собой и с внутренними конструкциями. Статические функции стен и их изоляционные свойства обеспечивает взаимодействие с внутренними конструкциями, поэтому конструирование наружных стен включает разработку их связей с внутренними стенами, перекрытиями, каркасом.

Наружные стены (также как и все остальные конструкции зданий) в зависимости от природно-климатических, инженерно-геологических условий строительства и специфики решения здания рассекают вертикальными деформационными швами различных типов - температурно-усадочными, осадочными, антисейсмическими и др. (рис. 17.2).

Температурно-усадочные швы устраивают во избежание образования в стенах трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур воздуха и усадки материалов (каменной кладки, бетонов). Такие швы рассекают только наземную часть здания.

Расстояния между швами (длину температурного отсека здания) назначают по расчету в соответствии с климатическими условиями строительства и физико-техническими параметрами материалов наружных стен. Длины отсеков колеблются от 40 до 100 м для кирпичных и от 75-150 м - для панельных стен. При этом наименьшее размеры температурных отсеков относятся к наиболее суровым климатическим условиям.

Осадочные швы предусматривают в местах резких перепадов этажности здания (осадочные швы I типа), а также при значительной неравномерности деформаций основания по протяженности здания, вызванные спецификой геологического строения основания (осадочные швы II типа). Осадочные швы I типа устраивают для компенсации разницы вертикальных деформаций высокой и низкой частей здания. С этой целью опи-рание перекрытий низкой части на несущей конструкции высокой части здания проектируемой шарнирным и конструкцию осадочного шва выполняют аналогично температурно-усадочному.

При жестких сопряжениях высокой и низкой частей здания, а также в случаях большой неравномерности деформаций основания здания разрезают на жесткие отсеки вертикальными швами по всей высоте - вплоть до подошвы фундамента.

В особых инженерно-геологических условиях, например, сейсмических, разрезка деформационными швами расчленяет здание на элементарные прямоугольные в плане отсеки и осуществляется на всю высоту здания от крыши до подошвы фундамента. Протяженность отсеков назначается по расчету в соответствии с расчетной сейсмичностью территории строительства и физико-техническими свойствами материалов несущих конструкций.

Конструкции наружных стен классифицируют по признакам:

• статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;
• материалу и технологии возведения стены, определяемым строительной системой здания;
• конструктивному решению - в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.

Несущие стены помимо вертикальной нагрузки от собственной массы воспринимают нагрузки от всех опирающихся на стены конструкций (крыш, перекрытий, балконов, эркеров, парапетов и пр.) и передают ее через фундаменты на основание.

Самонесущие стены воспринимают нагрузку только от собственной массы, включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и других элементов самой стены, и передают ее на фундаменты непосредственно или через цокольные панели, рандбалки, ростверк или др. конструкции.

Ненесущие конструкции стен поэтажно (или через несколько этажей) опирают на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, внутренние стены, каркас).

В зданиях с ненесущими наружными стенами из листовых материалов иногда применяют навесные конструкции имеющие специальные элементы навески на внутренние конструкции зданий.

Несущие стены воспринимают наряду с вертикальными нагрузками и горизонтальные воздействия, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркас, внутренние стены, диафрагмы или стволы жесткости.

Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высоту самонесущих стен ограничивают в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 5 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.

Предельная этажность несущей стены зависит от несущей способности и дефор-мативности ее материала, конструкции, характера взаимосвязи с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например применение слоистых несущих панельных стен целесообразно в домах высотой до 17 этажей, несущих кирпичных стен в зданиях средней этажности, а несущей стальной оболочковой конструкции в 70-100 этажных зданиях.

Основной характеристикой конструктивного решения наружной стены является ее слоистость.

Традиционной для стен любой строительной системы является однослойная конструкция: из кирпича (или блоков естественного камня) - сплошная кладка, из дерева - рубленная стена из бревен или брусьев, в бетонном домостроении - однослойная стена из легких или ячеистых бетонов автоклавного твердения.

До середины 1990-х годов однослойная конструкция в России являлась основной для всех строительных систем зданий, составляя свыше 80% в общем объеме строительства.

Слоистые конструкции, например в виде облегченной кладки кирпичных стен применялись в основном для экономии единовременных затрат, В связи с пониженной несущей способностью их применяли в качестве несущих преимущественно в зданиях до 5 этажей или для верхних этажей многоэтажных.

Политика экономии затрат энергоресурсов на отопление зданий на государственном уровне отразилась на радикальном повышении требований к сопротивлению теплопередаче всех ограждающих наружных конструкций, отраженных в СниП 11-3-79*, введенных в действие Министерством строительства РФ с марта 1998г.

Новые нормы (даже для районов РФ с умеренным климатом) потребовали увеличения в 2,8-3,5 раза сопротивления теплопередача наружных стен по сравнению с действовавшими на протяжении 70 лет предшествовавшими нормами проектирования и всем историческим опытом строительства.

Практически это означало увеличение толщины однослойной кирпичной стены сплошной кладки с 51 см до 155 см легкобетонной панельной с 30-38 см до 90-105 см, стены из ячеистых автоклавных бетонов с 25 до 75 см, а стен деревянного сруба до 60 см. В связи с явной неэкономичностью таких конструкций происходит радикальный переход от однослойных конструкций к слоистым с эффективными утеплителями.

Соответственно это сопровождается перестройкой промышленности строительных материалов и индустриальных изделий для наружных стен.

В связи с тем, что для большинства конструкций переход от однослойных стен к слоистым конструкциям приводит к снижению их несущей способности, подвергается пересмотру и выбор конструктивных систем зданий. Для несущих слоистых конструкций наружных стен основной областью применения остаются здания малой и средней этажности, как с продольными, так и с поперечными внутренними стенами. В многоэтажных зданиях основными конструктивными системами становятся поперечно- и перекрестно-стеновая либо каркасная с ненесущими наружными стенами.

Область рационального применения однослойных наружных стен резко ограничивается территориями с жарким климатом, а также индивидуальным малоэтажным строительством.

Одновременно с радикальными пересмотром конструкций наружных стен и конструктивных систем зданий происходит резкое расширение видов строительных систем зданий. Наряду с традиционной бескаркасной системой домов с кирпичными стенами и наиболее индустриальной панельной, широко внедряются сборно-монолитные и монолитные системы различных модификаций, влияющие на конструирование ненесущих стен нового поколения, срочно внедряемых в строительство многоэтажных капитальных зданий с индустриальной технологией возведения.

Итак, очертания Вашего дома уже зримо обозначились фундаментом , устроенном под все несущие вертикальные конструкции (стены, колонны, перегородки).

Возникают новые заботы и хлопоты. В первую очередь о стенах дома. Какими по материалу, конструктивному решению, размерам они предполагаются, Вы уже знаете из проекта. Но многое представляется нечётким.

Выбор материалов и конструкций стен зависит от климатических условий места, от назначения и температурно-влажностного режима ограждаемых помещений, этажности здания, наличия местных строительных материалов и их технико-экономических показателей, с учётом дальности перевозки, от внешнего вида и архитектурного решения фасадов дома .

Эти конструкции позволяют значительно уменьшить вес стен, улучшить их экономические показатели, ускорить строительство.

Строительство стен дома

Познакомимся с основными требованиями к несущим стенам. Выбранная конструкция стен жилого дома должна обладать такой же долговечностью, как и дом в целом, и выполнять две основные функции: ограждающую от неблагоприятного воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер, солнце, перегрев) и несущую выдерживать передаваемую на них нагрузку (вес) от вышележащих конструкций, оборудования, мебели.

В зависимости от расположения в здании стены бывают двух типов: наружные и внутренние. Последние также выполняют функции перегородок.

Наружные стены частного дома должны иметь достаточные (по соответствующим нормам) теплозащитные качества: расчётное сопротивление теплопередаче (морозостойкость зимой, защита от перегрева солнцем летом), паропроницанию и воздухопроницанию, то есть должны обеспечивать в помещениях необходимый температурно-влажностной режим в любое время года.

В зависимости от требуемой степени огнестойкости дома, стены должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже установленных противопожарными нормами. Как наружные, так и внутренние стены должны обладать достаточными (по соответствующим нормам) звукоизолирующими свойствами.

Эти и некоторые другие требования, на которые надо обратить внимание при выборе проекта и согласовании конструкций разных элементов дома, подчас противоречивы. Необходимо подобрать материалы и конструкции, удовлетворяющие по возможности всем техническим требованиям и наиболее экономичным решениям.

По конструктивному решению стены можно подразделить на сплошные, состоящие из однородного материала и сплошные, состоящие из различных материалов. Первые выполняют одновременно и ограждающую, и несущую функции, а вторые либо несущую, либо ограждающую функцию.

Рассмотрим сначала конструкции каменных стен, наиболее часто применяемые в коттеджном строительстве из кирпича, бетона, керамики, а также из песчаника, известняка, ракушечника. В каменных малоэтажных зданиях собственный вес стен вместе с фундаментами составляет 50-70 % общего веса здания, а стоимость стен до 30 % (с несложными архитектурными деталями) стоимости всего здания.

Отсюда видно, как важно умело выбрать тип стен, особенно наружных.

Кирпичные стены дома

Их выкладывают из искусственных камней номинальным размером 250x120x65 мм, без учёта допусков 3-5 мм. Кирпичи укладывают длинной стороной (25 мм) вдоль фасада (вдоль стены) и называют ложками, или короткой поперёк стены и называют тычками. Промежутки между кирпичами, заполненные раствором, называют швами.

Нормальная толщина горизонтального шва (между рядами)-10 мм, вертикального (между кирпичами)-10 мм. Нередко строители применяют значительно более толстые швы, что крайне нежелательно, ибо это уменьшает теплозащитные качества и прочность стены и нарушает модульность размеров.

В коттеджном строительстве применяют полнотелый кирпич обыкновенный или глиняный красный, обожжённый объёмным весом 1700-1900 кг/м3 и менее дорогой силикатный или белый (объемный вес-1800-200 кг/м). Для удобства работы вес одного (полнотелого) кирпича от 3,2 до 4 кг.

Толщина однородных (сплошных) кирпичных стен всегда кратна половине кирпича. С учётом толщины вертикальных швов 10 мм, кирпичные стены имеют толщину 120, 250, 380, 510, 640 мм и более.

Это зависит от системы кладки. В двухрядной ложковые ряды чередуются с тычковыми, образуя на фасаде как бы две повторяющиеся цепи рядов. В многорядной системе три-пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым.

Наружная и внутренняя части стен кладутся из целого кирпича квалифицированным каменщиком, а середина забутка (забутовка) заполняется битым кирпичом и заливается жидким раствором. Такой способ кладки проще цепной, поэтому производительность труда выше, а больший объём забутки снижает стоимость.

Перед укладкой кирпич обязательно надо смачивать, например окуная его в ведро с водой. Ведь в противном случае, особенно в жаркие дни, вода из раствора будет всасываться в кирпичи, плохо связывая их между собой, создавая условия для разрушения стены.

Некоторые виды кирпича, керамические и легкобетонные камни, мелкие бетонные блоки (сплошные или с вертикальными пустотами) имеют несколько большие размеры, чем обыкновенный кирпич. Например, их высота может быть 88, 140, 188 мм.

При кладке стены из камней с щелевидными пустотами необходимо выкладывать камни так, чтобы щели располагались параллельно стене, то есть перпендикулярно тепловому потоку. Кладка стен из природного камня, которым придают правильную, более крупную, чем кирпич, форму (распиловкой или отёской), ведётся по цепной системе, преимущественно для неотапливаемых зданий в районах, где этот камень является местным строительным материалом.

Кладка ведется на тяжелых объёмный вес больше 1500 кг/м5), так называемых холодных (цементно-известковых, песчаных) или лёгких (шлаковых), тёплых растворах. Толщина наружной стены коттеджей, которая назначена по теплотехническим расчетам, по условиям прочности является излишней. Она используется подчас только на 15-20% своей несущей способности. Поэтому в коттеджных домах применяют более лёгкий, эффективный кирпич, неоднородные (слоистые или облегчённые) системы кладки стен,а также керамические и легкобетонные камни.

Кладка из силикатных кирпичей, имеющих более гладкую поверхность, чем глиняные, обычно ведется без наружной штукатурки и с расшивкой швов. Такое же решение можно рекомендовать для кладки из красного кирпича с применением специального лицевого глиняного кирпича.

Сочетание кладки из глиняного красного и силикатного белого кирпича может дать интересное художественное решение фасадов. Однако применять силикатный кирпич в местах, подвергающихся усиленному увлажнению, например карниз, цоколь, не следует. В помещениях с мокрыми процессами (санузлы, бассейны) кладка стен и перегородок должна быть сплошной из полнотелого глиняного кирпича пластического прессования.

Распространённой и экономичной конструкцией наружных стен является так называемая колодцевая кладка, при которой стену выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной в полкирпича (наружная, верста и внутренняя), соединённых между собой вертикальными кирпичными мостиками через 0,6-1,2 м, образующими замкнутые колодцы.

Колодцы при кладке заполняют утеплителем: шлаком, керамзитом, лёгким бетоном с уплотнением. Чтобы утеплитель со временем не проседал, вёрсты соединяют горизонтальными перемычками через камни из шлакобетона, пенобетона, пеносиликата.

Ширина термовкладышей на 40-50 мм меньше расстояния между вёрстами, чтобы образовать зазоры, которые заполняются раствором. Довольно экономичными являются кладки из полнотелого кирпича, состоящие из двух стенок с замкнутыми воздушными прослойками шириной 40-70 мм.

При этом расход кирпича сокращается на 10-15 %; наружная стенка состоит из ложковых рядов в половину кирпича, а внутренняя в зависимости от требуемой теплозащиты в 250 или 380 мм.

Стенки соединяют указанными выше способами, снаружи штукатурят, чтобы уменьшить инфильтрацию воздуха. При заполнении воздушных полостей минеральным войлоком тепловая эффективность стены увеличивается на 30-40%.

Для повышения теплоизоляционных качеств стен возможно и применение теплоизоляционных плит (гипсокартонных, пенобетонных, древесно-стружечных), устанавливаемых по деревянным (обязательно антисептированным) брускам, растворным маякам и другим способом с внутренней стороны.

Для теплоизоляции и воздухонепроницаемости рекомендуется внутреннюю сторону плит, обращенную к кладке, оклеить алюминиевой фольгой, крафт-бумагой и т. п. Аналогичным способом производится и обшивка стен изнутри досками. Утеплитель может крепиться к стене непосредственно на растворе. Наружные поверхности стен, утеплённых с внутренней стороны, также нужно оштукатуривать.

Важное замечание . Внутренние несущие стены и несущие перегородки (на которые опираются балки или плиты перекрытия) следует выкладывать из полнотелого глиняного или силикатного кирпича, при минимальной вполне достаточной (!) толщине стен 250 мм (иногда и 120 мм).

Сечение столбов должно быть не менее 380x380 мм. При больших нагрузках (уточнить по месту) несущие столбы и простенки следует армировать сеткой из проволоки диаметром 3-б мм через 3-5 рядов кладки по высоте. Перегородки выкладывают толщиной 120 мм и 65 мм (кирпич «на ребро»).

При длине таких перегородок более 1,5 м их также следует армировать через 3-5 рядов.Несущие перегородки можно устраивать (кроме помещений с мокрыми процессами) из легкобетонных, гипсобетонных и других плит толщиной обычно 80 мм, из досок и других подходящих по местным условиям материалов, применяя соответствующую отделку.

Для облицовки фасадов, которую ведут одновременно с кладкой стен, лучше всего использовать лицевой керамический кирпич, который несколько дороже обычного, но по внешнему виду, фактуре, расцветке и допустимым отклонениям в размерах, является наиболее качественным. При этом отпадает надобность в покраске в течение трёх-четырёх лет.

Кладку наружных стен следует начинать с углов здания. С наружной версты. Для лучшего соблюдения прямолинейности стен и ровности, горизонтальности рядов кладки необходимо использовать отвес, натянутый шнур-причалку и вертикальную рейку-порядовку с разметкой на ней каждого ряда кирпича и шва по высоте.

Элементы стен дома

Цоколь-нижняя часть стены от уровня земли до уровня пола, высотой не менее 500 мм, ограждающая подпольное пространство дома. Цоколь подвергается увлажнению атмосферной и грунтовой влагой, снегом, механическим воздействиям, поэтому при его устройстве следует применять прочные, водо и морозостойкие материалы (камень, бетон, красный кирпич-железняк).

Наружные поверхности цоколя могут иметь различную фактуру и отделку; гладкую и рельефную, в том числе из толстого слоя цементной штукатурки с разрезкой на русты, имитирующие кладку из камней, облицованную естественным камнем, твёрдых пород, керамическими плитками на цементном растворе, состав одна часть цемента к трём частям песка.

На уровне около 150 мм выше примыкающей отмостки следует устраивать по всему периметру цоколя слой противокапиллярной горизонтальной гидроизоляции, состоящий из двух слоев толя, рубероида или из цементной стяжки.

Забирка-облегчённый цоколь

Цоколи слоистых стен следует выполнять из сплошной кирпичной кладки или других прочных, морозо и влагостойких материалов. Тонкая стенка между столбами фундамента, под нижней частого стен веранды, утепляющая под польное пространство, предохраняющая от влаги, снега и т. д. Выполняется из тех же материалов, что и основная стена, например в один или полкирпича; заглубляется в грунт на 300-500 мм.

На глинистых, пучинистых грунтах под забиркой устраивают песчаную подушку толщиной 150-300 мм.Карниз заканчивает верх стены и называется венчающим. Он предназначен для защиты стены от косого дождя, чрезмерного нагрева солнцем, а также для отвода воды, стекающей с крыши. Кроме того карниз обычно украшает здания, придавая композиции законченный вид.

Поэтому его форма, высота, вылет и цвет в значительной мере определяются общим архитектурным решением фасада.

Карнизы каменных стен простой формы могут быть выложены постепенным напуском каждого ряда на величину не более 1/3 длины кирпича (на 80 мм). Общий вынос не должен превышать половины толщины стены. При большом выносе карниза сложной конфигурации, с кронштейнами следует применять специальные сборные железобетонные плиты, балки, консольно заделанные в стену и закреплённые анкерами.

Нередко применяются карнизы на выпусках стропильных ног или кобылок; они бывают открытыми и подшивными.

Несомненно, улучшить эстетический вид коттеджей могут введённые в плоскостное решение фасадов различные архитектурные детали, пояски, промежуточные и венчающие карнизы. Выложенные из кирпича или других, например бетонных элементов, но несложные по рисунку.

Дымовые и вентиляционные каналы

для малоэтажных зданий устраивают, как правило, во внутренних стенах толщиной 380 мм, выложенных из красного гладкого сплошного кирпича. Сечение этих вертикальных каналов для печей принимается 140x270 мм, а вентиляционных из кухонь, уборных, ванных- 140x140 мм.

Проветривание жилых комнат через форточки. Каждая печь (или камин) должна иметь свой обособленный дымовой канал. Внутренние поверхности каналов для лучшей тяги должны быть чистыми и гладкими, затёртыми (важно не забыть об этом) глиняным (не цементным) раствором. Выравнивание и затирку стенок проводят чистой мокрой тряпкой при кладке каналов через пять шесть рядов кирпича.

Дымовые каналы от разных печей на чердаке объединяют в дымовые трубы, которые выводят выше уровня крыши. Если к стене в месте расположения дымовых каналов примыкает сгораемая конструкция, например деревянные балки перекрытия, то в этом месте на высоту (толщину) перекрытия стенки дымоходов (120 мм) утолщают по противопожарным правилам до 380 мм.

Вентиляционные каналы (из каждого помещения свой канал) также объединяют в вентиляционные трубы, которые выводят над крышей.

Стены дома из бруса

Являются традиционными в строительстве малоэтажных зданий России, обладают прекрасными санитарно-гигиеническими свойствами, имеют невысокую огнестойкость и недолговечность, поддаются гниению.

Деревянный сруб, требующий большого количества первосортного леса, примерно через 30-40 лет, как правило, перекашивается и приходит в негодность. Возведение коттеджей с деревянными сплошными стенами в современной практике встречается редко. Однако устройство второго этажа с деревянными стенами и первого кирпичного даёт хорошие результаты.

Типы деревянных стен: бревенчатые рубленые, брусчатые, каркасные и щитовые, а также каркасно-щитовые. Каркасные и щитовые стены применяют в несложных домах заводского изготовления и садовых домиках. Рубленые наружные стены жилых домов, сооружаемых в среднем климатическом поясе, должны быть из бревен диаметром не менее 220 мм, иметь тщательную припазовку (ширина продольного овального паза верхнего бревна, в который вставляется «горб» нижнего- примерно 2/3 диаметра бревна).

Поэтому индивидуальный застройщик может купить и выстроить такие стены самостоятельно.

Толщина брусьев в зависимости от климатического района, то есть от зимней расчётной температуры, принимается для наружных стен 150 (t ~30 °C) или 180 мм (t -40 °С), для внутренних-100 мм, при высоте брусьев одинаковой для наружных и внутренних стен-150 или 180 мм.

Между венцами брусьев прокладывают теплоизоляционный материал-конопатку из пакли или войлока. Для лучшего отвода воды от горизонтального шва между брусьями с верхнего ребра каждого бруса снимают (состругивают) фаску шириной 20-30 мм. Полосы войлока следует нарезать на 20 мм уже ширины брусьев.

Для уменьшения проводимости между брусьями можно устраивать пазы, шнуты, набивать рейки треугольной формы. Для скрепления венцов (брусьев) по высоте в заранее просверленные отверстия вставляются нагели и шпонки. Аналогично конструируются и соединения (пересечения) наружных стен в углах и с внутренними стенами.

В отличие от бревенчатых, брусчатые стены собирают в сруб сразу на подготовленных фундаментах обычного типа.

Для улучшения защиты брусчатых стен от биологического разрушения древесины и от атмосферного воздействия, стены можно обшить снаружи досками (диаметр 25-40 мм) или облицовочным кирпичом (диаметр 88,12 мм). Это сделает стены более тёплыми, а при кирпичной облицовке и более огнестойкими.

Дощатую обшивку лучше делать горизонтальной, что облегчает укладку утеплителя. Крепление с помощью деревянных брусьев и металлических кляммеров.

Обшивку и облицовку брусчатых и бревенчатых стен следует делать после полной их осадки не ранее чем через 1-1,5 года после их возведения.

Разнообразие архитектурных элементов и деталей загородных домов было всегда характерным ещё в зданиях, построенных в начале XX века. Итак, Вам теперь стали более знакомы некоторые основные положения по конструктивным решениям стен. Теперь Вы можете профессионально вести разговоры со строителями, выбирая те или иные варианты конструкций стен.

Стены являются основными несущими и ограждающими конструкциями здания. Они должны быть прочными, жесткими и устойчивыми, обладать требуемыми огнестойкостью и долговечностью, быть малотеплопроводными, теплоустойчивыми, достаточно воздухо- и звуконепроницаемыми, а также экономичными.
В основном внешние воздействия на здания воспринимаются кровлями и стенами (рис.2.13).

У стены различают три части: нижняя - цоколь, средняя - основное поле, верхняя - антаблемент (карниз).

Рисунок 2.13 Внешние воздействия на здание: 1 - постоянные и временные вертикальные силовые воздействия; 2 - ветер; 3 - особые силовые воздействия (сейсмические или др.); 4- вибрации; 5 - боковое давление грунта; 6- давление грунта (отпор); 7 - грунтовая влага; 8 - шум; 9 - солнечная радиация; 10 - атмосферные осадки; 11 - состояние атмосферы(переменная температура и влажность, наличие химических примесей)

По характеру восприятия и передачи нагрузок стены (наружные и внутренние) подразделяются на несущие, самонесущие и навесные (при несущем каркасе)(рис.2.14). Несущие стены должны обеспечивать прочность, жесткость и устойчивость здания от воздействия ветровых нагрузок, а также нагрузок, приходящихся на перекрытия и покрытия, передавая возникающие усилия через фундаменты на основание. Самонесущие стены должны сохранять свою прочность, жесткость и устойчивость при воздействии нагрузки от ветра, от собственного веса и вышележащей части стены. Навесные стены, предназначенные только для защиты помещений от атмосферных воздействий (холод, шум), конструируют с применением высокоэффективных теплоизоляционных материалов легкими многослойными. Они обычно, передают нагрузку (ветровую) в пределах одной панели и от собственной массы на элементы несущего каркаса здания.

По характеру размещения в здании различают стены наружные, т. е. ограждающие здание, и внутренние — разделяющие помещения.

По виду применяемых материалов стены могут быть деревянными (бревенчатые, брусчатые, каркасно-щитовые и др.), из каменных материалов, бетона, железобетона, а также многослойными (с применением в качестве теплоизолирующего слоя высокоэффективных теплоизолирующих материалов).

Основные части наружных стен - цоколи, проемы, простенки, перемычки, пилястры, контрфорсы, фронтон, карнизы и парапеты (рис.2.14). Цоколь - нижняя часть стены, примыкающая к фундаменту. Стены имеют проемы для окон, дверей и ворот. Участки стен между проемами называют простенками, над проемами - перемычками. Венчающий карниз - верхняя выступающая часть стены. Парапет - часть стены, ограждающая крышу в зданиях с внутренним водоотводом.

Рисунок 2.14 Конструкции стены: а - несущая в бескаркасном здании; б - то же в здании с неполным каркасом; в - самонесущая; г - навесная; д - основные части стен; 1- фундамент; 2 - стена; 3 - перекрытие; 4 - ригель; 5 - колонна; 6 - фундаментная балка; 7 - обвязочная балка; 8 - цоколь; 9 - проем; 10 - карниз; 1 - простенок; 12 - перемычка

В каркасных одноэтажных промышленных зданиях, имеющих большие проемы, значительную высоту и длину стен, для обеспечения их устойчивости применяют фахверк, представляющий собой, железобетонный или стальной каркас, который поддерживает стены, а также воспринимают ветровую нагрузку и передает ее на основной каркас здания.

По конструктивному решению стены могут быть сплошными , или слоистыми .

Стены - наиболее дорогостоящие конструкции. Стоимость наружных стен и внутренних составляет до 35% стоимости здания. Следовательно, эффективность конструктивного решения стен существенно отражается на технико-экономических показателях всего здания.

При выборе и проектировании конструкции стен гражданских зданий необходимо:

• снижать материалоемкость, трудоемкость, сметную стоимость и себестоимость;
• применять наиболее эффективные материалы и стеновые изделия;
• снижать массу стен;
• максимально использовать физико-механические свойства материалов;
• использовать материалы с высокими строительными и эксплуатационными качествами, обеспечивающими долговечность стен.

В теплотехническом отношении ограждающие части зданий должны отвечать следующим требованиям:

• оказывать необходимое сопротивление прохождению через них тепла;
• не иметь на внутренней поверхности температуры, значительно отличающейся от температуры воздуха помещений с тем, чтобы вблизи ограждений не ощущалось холода, а на поверхности не образовался конденсат;
• обладание достаточной теплоустойчивостью (тепловой инерцией), чтобы колебания наружной и внутренней температуры меньше отражались на колебаниях температуры внутренней поверхности.
• сохранять нормальный влажностный режим, т.к увлажнение снижает теплозащитные свойства ограждения.

Кирпичные стены . Материалами для кладки служат кирпичи: обыкновенный глиняный, силикатный, пустотелый пластического прессования;пустотелый кирпич полусухого прессования.(рис.2.15) При выполнении стек из кирпича толщина их может быть различной, в зависимости от климатической зоны. Так, в условиях Алматы толщина стены составляет 510 мм (2 кирпича), а для внутренних несущих стен - 380мм (полтора кирпича) и даже 250мм. Могут применяться керамические пустотелые камни и мелкие бетонные блоки (например, 490x340x388). Марки кирпича 50 - 150.

Кирпич глиняный обыкновенный изготовляется размерами 250x120x65 мм (88 мм) имеет объемную массу 1700 - 1900 кг/м 3 .
Эффективный глиняный кирпич выпускают пустотелым и легковесным. Объемная масса пустотелого кирпича 1300 - 1450 кг/м 3 , легковесного 700 - 1000 кг/м 3 и более.

Силикатный кирпич имеет объемную массу 1800 - 2000 кг/м 3 ; размеры 250x120x65 (88 мм).

Кирпич шлаковый имеет объемную массу 1200 -1400 кг/м 3 .
Пустотелые керамические камни отличаются от пустотелого кирпича размерами по высоте (138, 188, 298 мм), формой и расположением пустот. Керамические камни пластического прессования с 7 и 18 пустота и имеют размеры 250x120x138 мм, объемную массу 1400 кг/м 3

Легкобетонные камни бывают сплошные и пустотелые объемной массой 1100 - 1600 кг/м 3 .

Размеры камней со щелевидными несквозными пустотами 190x390x188 и 90x390x188, трехпустотных -120x250x138 мм.

Лучшие теплотехнические показатели имеют камни со щелевидными пустотами.

Лицевой кирпич и камни подразделяют на профильные и рядовые (сплошные и пустотелыe).

Плиты керамические фасонные бывают закладные и прислоненные.

Кроме керамических изделий, для облицовки стен могут применяться бетонные и другие безобжиговые плиты и камни. Естественные камни и плиты из: естественного камня применяют для кладки фундаментов и стен, для облицовки (в виде облицовочных плит-пиленых, колотых, тесаных, шлифованных). Из естественного камня делают также полы, подоконники и лестничные ступени. Сплошную кладку из обыкновенного кирпича и тяжелых каменных материалов применяют ограниченно - там, где необходима повышенная прочность, а также в помещениях с повышенной влажностью. В остальных случаях рекомендуется; применять облегченные кладки.
Кладка ведется на тяжелых (песчаных) или легких (шлаковых) растворах марок 10; 25 - 50 и 100.

Сплошная кладка ведется по многорядный (ложковой) или однорядной (цепной) системе перевязки швов, кладка узких простенков (шириной не более 1,0 м) так же, как и кладка кирпичных столбов, ведется по трехрядной системе. Толщина горизонтальных швов принята равный 12 мм, вертикальных 10 мм. Для облегчения и утепления в стене оставляют колодцы, заполненные легким бетоном.

Рисунок 2.15 Стены из кирпича и керамических камней: а- однорядная; б- многорядная; в - системы Л.И. Онищика; г- кирпично-бетонная; д- колодцевая; е- с воздушной прослойкой; ж - с плитным утеплителем; 1- тычок; 2-ложок; 3-легкий бетон; 4-воздушная прослойка; 5-штукатурка; 6-плитный утеплитель; 7-затирка.

Стены из крупных блоков. Здания из крупных блоков сооружают без каркасов и с каркасами (рис.2.16.). По назначению крупные блоки подразделяются на блоки для наружных и внутренних стен, для стен подвалов и цоколей, и специальные блоки (карнизные, для санузлов и т.д.). Материалом для крупных блоков служат легкие бетоны классом не ниже В5 (шлакобетон, керамзитобетон, ячеистый бетон крупнопористый бетон, бетон на пористых щебнях) объемным весом 1000; 1400 и 1600 кг/м 3 .
Бетонные блоки для наружных стен имеют толщину 300; 400 и 500 мм, для внутренних стен 300 мм. Наружная поверхность блоков офактуривается декоративным бетоном или облицовочными плитками, а внутренняя поверхность подготавливается под отделку.

Стены из крупных панелей. По конструктивному решению панели подразделяются на однослойные и многослойные(рис.2.17). Однослойные панели изготавливают из легких бетонов объемным весом до 1200 кг/м 3 , обладающих требуемой морозостойкости и теплозащитными качествами.

Многослойные панели (двухслойные и трехслойные) состоят из несущей оболочки, воспринимающей все нагрузки и утеплителя. Наружная поверхность панелей может быть офактурена декоративным слоем толщиной 20мм на белом и цветном цементе, облицована керамическими плитками и др. Внутренняя поверхность панелей должна иметь отделочный слой толщиной 10 мм.

Передача вертикальных усилий в горизонтальных стыках между панелями представляет наиболее сложную задачу крупнопанельного строительства.

Рисунок 2.16.Крупноблочные стены гражданских зданий: а - двух-, трех - и четырехрядная разрезка наружных несущих стен; б-основные типы стеновых блоков; в - двухрядная разрезка самонесущих стен; I,II,III,IV -ряды блоков;г - схемы расположения блоков в аксонометрии; блоки: 1- простеночный; 2 - перемычечный; 3 - подоконный; 4-поясной.

Рисунок 2.17 Панельные стены гражданских зданий: Разрезка наружных стен: а- однорядная с панелями на комнату; б- то же на две комнаты; в- двухрядная разрезка конструкции панелей; г-однослойной бетонной; д - двухслойной железобетонной; е - то же трехслойной; ж - из прокатных плит; 1- панель с проемом; 2- ленточная панель; 3- простеночная панель; 4 - арматурный каркас; 5 - легкий бетон; 6 - декоративный бетон; 7 - утеплитель; 8 - отопительная панель; 9 - железобетонная плита; 10 - прокатная плита.

В практике нашли применение четыре основных типа соединений (рис.2.18.):

• платформенный стык , особенностью которого является опирание перекрытий на половину толщины поперечных стеновых панелей, т.е. ступенчатая передача усилий, при которой усилия с панели на панель передаются через опорные части плит перекрытий;
• зубчатый стык , представляющий модификацию стыка платформенного типа обеспечивает более глубокое опирание плит перекрытий, которые наподобие «ласточкиного хвоста» опираются на всю ширину стеновой панели, но усилия с панели на панель передаются не непосредственно, а через опорные части плит перекрытий;
• контактный стык с опиранием перекрытий на выносные консоли и непосредственной передачей усилий с панели на панель;
• контактно-гнездовой стык с опиранием панелей также по принципу непосредственной передачи усилий с панели на панель и опиранием перекрытий через консоли или ребра («пальцы»), выступающие из самих плит и укладываемые в специально оставленные в поперечных панелях гнезда.

Платформенный стык применен для всех типов девятиэтажных домов, а также в порядке эксперимента - в 17-этажных и 25-этажных зданиях с узким шагом поперечных несущих стен.

Рисунок 2.18 Типы горизонтальных стыков между несущими панелями: а- платформенный; б-зубчатый; в- контактный на выносных консолях; г-контактно-гнездовой

Главной структурной частью здания являются стены. Стены – это несущие конструкции, по расчету имеющие достаточную прочность, устойчивость при вертикальных и горизонтальных нагрузках.

Стена представляет собой вертикальное ограждение, отделяющее помещение от внешней среды или от другого помещения.

Стены подразделяются:

• в зависимости от восприятия нагрузок – на несущие , самонесущие и ненесущие ;
• по роду материала – на каменные, деревянные, стены из местных материалов, а также комбинированные

В данной статье мы рассмотрим основные виды стен по роду материала – деревянные и каменные .

Деревянные стены

Для стен малоэтажных зданий традиционным материалом является дерево. Самыми комфортными по санитарногигиеническим требованиям являются брусчатые стены и рубленые стены из хвойных пород деревьев. Их недостатками являются осадочная деформация в первые 1,5–2 года и невысокая огнестойкость.

Каркасные стены оправданы при наличии пиломатериалов и эффективных утеплителей. Отметим, что каркасные стены не требуют массивных фундаментов, в отличие от рубленных, не дают послепостроечных деформаций. Огнестойкость и капитальность каркасных стен повышается при облицовке кирпичом.

Бревна желательно заготавливать зимой, поскольку древесина меньше подвержена загниванию, короблению при сушке. Влажность древесины должна составлять 80–90%. Бревна должны быть без трещин, гнили, не поражены жуком короедом и грибом. Качество материала можно определить ударом обуха топора, чистый и ясный звук свидетельствует о хорошем качестве. Деревянные дома строят высотой не более двух этажей.

По конструкции деревянные стены отапливаемых зданий подразделяют на рубленые из бревен или брусьев, каркасные, щитовые и каркасно-щитовые.

Рубленные бревенчатые стены

Характеристика

Рубленные бревенчатые стены представляют собой конструкцию из бревен, уложенных друг на друга горизонтальными рядами и связанных в углах врубками. Толщина бревен в верхнем отрубе для наружных стен отапливаемых зданий, расположенных в центральной полосе России составляет 22 см, в северных и северо-восточных районах 24–26 см. Диаметр бревен выбирают одинаковым, с разницей между верхним и нижним отрубом не более 3 см.

Технология

Каждый ряд бревен в стене называется венцом . Венцы, уложенные последовательно один на другой от низа до верха стены, образуют сруб. Первый нижний венец называют окладным, его делают на 2–3 см толще остальных венцов.

Венцы укладывают комлями попеременно в разные стороны и соединяют по длине посредством вертикального гребня (рис. 10), причем стыки венцов по высоте стены располагают вразбежку. Сплачивают венцы при помощи желобчатых пазов и вставных шипов размером 25х50х120.

Венцы укладывают пазом книзу , устраняя тем самым возможность затекания в него воды. В пазах между венцами укладывают паклю с целью уплотнения шва и утепления. В зависимости от климатических условий ширину паза принимают от 12 до 15 см.

Шипы ставят через 1,5–2,0 м по высоте сруба в шахматном порядке, прямоугольного (8х2 см) или круглого (3–4 см) сечения, высотой 10–12 см. В простенках шипы ставят в каждом венце один над другим в количестве не менее двух и располагают от краев простенка на 15–20 см.

В течение 1–2 лет после возведения сруб дает осадку, составляющую 1/20 его высоты, вследствие усушки древесины и уплотнения в швах пакли. В связи с осадкой сруба гнезда для шипов должны превышать высоту шипов на 10–20 мм, а над проемами оставляют зазоры 6–10 см, которые заполняют паклей и закрывают наличниками.

Швы между бревнами для уменьшения продуваемости конопатят паклей первый раз непосредственно после устройства стен и второй раз через 1–2 года после окончания осадки. В углах здания венцы сопрягают врубкой с остатком в чашу или без остатка – в лапу. При способе сопряжения венцов в углах в лапу, т. е. без остатка, древесина расходуется в меньшем объеме, поэтому этот способ является более целесообразным. На рис. 11 представлен разрез рубленной бревенчатой стены от карниза до фундамента.

Преимущества и недостатки

Рубленные бревенчатые стены отличаются высокой прочностью и хорошими теплозащитными качествами , при благоприятных условиях эксплуатации долговечностью. Обработка бревен и возведение стен – трудоемкий процесс, требующий большого расхода древесины.

Брусчатые стены

Характеристика

Брусчатые стены возводят из горизонтально уложенных брусьев. Применение брусьев дает возможность исключить ручную обработку бревен, рубку сопряжений углов, примыканий стен и перейти к механизированной заготовке элементов стены.

Заготовка материала

Брусья для стен заготавливают на заводе со всеми врубками для сопряжений и гнездами для шипов. По сравнению с бревенчатыми домами трудоемкость возведения брусчатых домов значительно меньше, расход древесины снижается. В отличие от бревенчатых, брусчатые стены собирают сразу на готовых фундаментах.

Технология

Сечение брусьев для наружных стен принимают 150х150 мм и 180х180 мм. В зависимости от климатических условий, для внутренних стен – 100х150 мм и 100х180 мм. Брусья укладывают друг на друга с прокладкой между ними смоленой пакли и проконопачиванием швов. Для лучшего отвода воды от горизонтального шва между брусьями с верхнего ребра лицевой части бруса снимают фаску 20х20 мм.

Ряды брусьев соединяют между собой цилиндрическими нагелями диаметром 30 мм и длиной 60 мм, располагая их на расстоянии 1,5–2 м один от другого. Венцы сопрягаемых брусчатых стен находятся на одном уровне и соединяют их в углах, примыканиях и сечениях различными способами. Сопряжение угла и примыкание стен при помощи шпонок показано на рис. 12 при помощи шипов размерами 35х35 мм и 35х25 мм.

Защита брусчатых стен

Эффективной защитой брусчатых стен от атмосферных воздействий является обшивка досками или облицовка кирпичом , что обеспечивает защиту стен от воздействия влаги, увеличивает теплозащиту, уменьшает воздействие ветра, при кирпичной облицовке стен увеличивается огнестойкость. Кирпичную облицовку необходимо устанавливать с зазором от брусчатых стен на расстоянии 5–7 см, внизу и вверху кирпичной облицовки оставлять продухи, чтобы обеспечить вентиляцию.

Каркасные стены

Преимущества

Каркасные стены требуют меньшего количества древесины, чем бревенчатые или брусчатые стены, являются менее трудоемкими, следовательно, более экономичными.

Основа каркасных стен представляет собой несущий деревянный каркас , обшитый с двух сторон листовыми или погонажными материалами. Каркасные стены, ввиду своей легкости, практически не подвержены усадке, что позволяет обшивать или облицовывать их сразу после постройки.

Защита стен

Каркасные стены необходимо защищать от атмосферной влаги, выполняя внешнюю облицовку с перекрываемыми вертикальными и горизонтальными стыками и устраивая с выступающих элементов стен сливы. Защиту от водяных паров обеспечивают, устраивая пароизоляцию из синтетической пленки, пергамина или используя другие виды пароизоляции, укладывая их между внутренней обшивкой и утеплителем.

Технология

Для изготовления каркаса наружных и внутренних стен используют доски толщиной 50 мм, как и для устройства стропил и балок. При толщине 50 мм стойки несущих стен рекомендуется использовать шириной не менее 100 мм.

Ширину стоек каркаса в наружных стенах определяют расчетной толщиной утеплителя, зависящей от эффективности самого утеплителя и расчетной температуры наружного воздуха. Несущие стойки каркаса располагают на расстоянии 0,5 м, увязывая с размерами оконных и дверных проемов. Балки цокольного перекрытия располагают на расстоянии 0,5 м. Угловые стойки каркаса выполняют из брусьев или составных досок, а рядовые из досок 50х100, или 60х120 мм.

Каркас с внутренней стороны обшивают досками любого профиля и сечения, гипсокартонными плитами; наборными, листовыми стеновыми панелями и другими отделочными материалами. С наружной стороны для обшивки каркаса используют «вагонку», сайдинг, тес, панели термобрик и другие материалы.

Утепление

Утепление каркасных стен осуществляют с помощью минеральных и органических материалами плотностью до 500–600 кг/м³. Минеральные, стекловатные плиты, пенополистирол являются эффективными современными утеплителями, т. к. отличаются огнестойкостью, легкостью, не подвержены гниению, воздействию и проникновению бактерий, грибов, не разрушаются грызунами. Органические утеплители подвержены разрушению грызунами, горючи, подвержены гниению, кроме этого, перед засыпкой их необходимо обрабатывать антисептиком и смешивать перед употреблением с минеральным вяжущим – цементом, известью, гипсом, затем укладывать во влажном состоянии слоями 15–20 см, утрамбовывая. Высыхает такая засыпка в течении 4–5 недель, поэтому следует для заполнения каркаса применять заранее заготовленные плиты и блоки из легкого бетона. Материалами для засыпки служат: пемза, опилки, гилак, стружка, торф и другие, которые в значительной мере уступают по своим свойствам современным минеральным утеплителям.

Щитовые стены

Преимущества

Отличие щитовых деревянных домов от каркасных заключается в том, что основные их структурные части состоят из укрупненных элементов щитов, изготовленных, как правило, на заводе. Процесс возведения щитовых домов сводится к монтажу на месте постройки и отделочным работам. Возведение щитовых деревянных домов снижает трудоемкость работы, обеспечивает высокие темпы монтажа.

Технология

В щитовых деревянных домах основой стен является нижняя обвязка из деревянных антисептированных брусьев , укладываемых по цоколю здания и прикрепляемых к нему с помощью анкерных болтов. На обвязку устанавливают стеновые щиты. Сверху стеновые щиты скрепляют укладываемой на них верхней обвязкой, на которую опирается чердачное перекрытие. Стеновые щиты изготовляют внутренние и наружные, которые, в свою очередь, подразделяются на глухие, оконные и дверные. Высота щитов равна высоте этажа, ширина принимается равной 600–1200 мм. Щиты состоят из брусчатой обвязки и обшивки, внутренней и наружной, между которой помещен утеплитель.

В качестве утеплителя щитов применяют тюфяки из минерального войлока . Под обшивкой с внутренней стороны щита укладывают пароизоляцию с целью не допустить образование конденсации водяных паров внутри щита, проникающих в него со стороны помещения. Для уменьшения продуваемости под наружную обшивку прокладывают бумагу.

Щиты располагают вертикально и соединяют гвоздями. При устройстве стыков между щитами необходимо обеспечить достаточную плотность и не продуваемость стыка. На рис. 14б изображена рекомендуемая конструкция вертикального стыка щитов . Стык необходимо перекрывать непрерывными слоями воздухо- и пароизоляции.

В стык закладывают минеральный войлок толщиной 20 мм, приклеивая его холодной битумной мастикой . Затем с помощью рычажного приспособления производят обжатие стыка. В щитовых домах перекрытия устраивают щитовые или балочные.

Защита стен

При устройстве цокольного и карнизного узлов необходимо принять меры по защите их от промерзания путем устройства утепленного цоколя и утепленного фризового пояса у карниза, а также от увлажнения парообразной влагой внутреннего воздуха, устраивая с этой целью пароизоляцию. Под цокольным перекрытием подполье утепленным не делают. Подполье должно быть холодным и хорошо проветриваемым, а конструкция перекрытия над подпольем и особенно цокольного узла должна иметь надежное утепление и пароизоляцию, уложенную сверху под конструкцией чистого пола. Для защиты от промерзания на уровне перекрытия снаружи устраивают утепленный пояс.

Каменные стены

Однородные стены

Материал

Однородные стены сложены из обыкновенного пустотелого или легкого строительного кирпича. В неоднородных, облегченных стенах часть кирпичной кладки заменяла по толщине стены с термоизоляционными плитками и воздушной прослойкой.

Технология

Стены возводят толщиной в 1/2, 1, 11/2, 2, 21/2, 3 кирпича и более, учитывая толщину вертикальных швов, равную 10 мм, кирпичные стены имеют толщину соответственно 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более. Толщина горизонтальных швов принята 12 мм, тогда высота 13 рядов кладки должна составлять 1 м.

При возведении кирпичных стен применяют две системы кладки: двухрядную – цепную и шестирядную ложковую.

В двухрядной системе кладки тычковые ряды чередуются с ложковыми. Поперечные швы в этой системе перекрываются на 1/4 кирпича, а продольные – на 1/2 кирпича (рис. 16).

Шестирядная система предполагает чередование пяти ложковых рядов с одним тычковым. В каждом ложковом ряду поперечные вертикальные швы перевязывают в полкирпича, продольные вертикальные швы, образуемые ложками, перевязываются тычковыми рядами через пять ложковых рядов.

Каменная кладка по шестирядной системе проще, чем по двухрядной. Для уменьшения воздухопроницаемости стен лицевые швы кладки уплотняют специальным инструментом, придавая швам форму валика, выкружки или треугольника. Такой способ носит название расшивки швов .

Недостатки

Недостатком обыкновенного полнотелого кирпича, глиняного или силикатного, является его большой объемный вес и, следовательно, большая теплопроводность .

Венчающие карнизы

Технология

Венчающий карниз , изображенный на рис. 17, кирпичной кладки стены при небольшом его выносе – до 300 мм и не более 1/2 толщины стены, можно выкладывать из кирпича путем постепенного выпуска рядов кладки на 60–80 мм в каждом ряду. При выносе более 300 мм карнизы устраивают из сборных железобетонных плит, заделанных в стены.

Внутренние концы железобетонных плит перекрывают сборными продольными железобетонными балками, которые прикрепляют к кладке при помощи заделанных в нее стальных анкеров, с помощью чего обеспечивают устойчивость карниза.

Облегченные кирпичные стены

Характеристика

Облегченные кирпичные стены , в которых кирпич частично освобожден от несвойственных ему теплоизолирующих функций, путем замены части кладки менее теплопроводимыми материалами, позволяют значительно сократить расход кирпича, повышая тем самым экономию материала.

Классификация

Облегченные кирпичные стены подразделяют на 2 группы. К первой группе относят конструкции, состоящие из двух тонких продольных кирпичных стен, между которыми укладывают термоизоляционный материал, ко второй группе относятся конструкции, состоящие из одной кирпичной стены, утепленной термоизоляционными плитами.

Кирпичные стены с утеплителем из теплоизоляционных панелей

Характеристика

Кирпичные стены с утеплителем из теплоизоляционных панелей (рис. 19) состоят из несущей части – каменной кладки, толщина которой определяется только из условий прочности и устойчивости стены, и теплоизолирующей части – пенобетонных, гипсовых или гипсошлаковых панелей.

Преимущества и недостатки

Легкобетонные камни по сравнению с обыкновенным кирпичом имеют меньший объемный вес и меньшую теплопроводность, поэтому применение керамических камней для возведения наружных стен позволяет уменьшить их толщину. Недостаток заключается в том, что легкобетонные камни меньшего объемного веса имеют меньшую прочность и стойкость против атмосферных воздействий.

Характеристика

Трехпустотные камни с крупными пустотами имеют размеры 390х190х188 мм. В тычковых рядах применяют тычковый камень с гладкой торцовой поверхностью.

После укладки камней в стену пустоты в климатических условиях средних и северных районов следует засыпать шлаком, малотеплопроводным материалом, т. к. при больших размерах пустот в них возникает обмен воздуха, увеличивающий теплопроводность стены. Засыпка пустот малопроводными материалами повышает трудоемкость кладки. Для уменьшения циркуляции воздуха в пустотах применяют трехпустотные камни с несквозными пустотами – пятистенные камни.